中国花生核心种质的建立

以中国花生种质资源数据库中记录的6390份花生资源为材料,以其基本数据、特征数据和评价数据为信息,采用分层、层内分组聚类以及随机取样与必选资源相结合的方法,构建了由576份资源组成的花生核心种质,占基础收集品的9.01%。对核心种质的植物学类型组成和遗传多样性指数的分析,以及对各性状特征值、符合率和包含的主要抗病资源抗性等级及重要农艺性状资源的检测结果表明,本研究建立的核心种质是有效的。基础收集品中各种性状的遗传变异在核心种质中均存在,所用15个性状的各种特征值符合率均在90%以上,其中绝大部分性状的符合率达96%以上。     

花生抗青枯病种质脂肪酸组成的遗传多样性

通过对123份不同类型抗青枯病花生种质种子脂肪酸的鉴定测试,分析了抗青枯病花生种质在这些性状方面的遗传分化,并与6006份资源组成的花生基础收集品进行了比较。研究结果表明,我国抗青枯病花生资源的油酸含量平均为51.78%,显著高于基础收集品的对应值(45.64%);亚油酸含量平均为28.88%,显著低于基础收集品的对应值(34.36%);高油酸种质较多,油酸含量达61%以上的资源23份,所占比重为18.7%,显著高于基础品中的相应比重(2.65%)。标准差、变异系数以及遗传多样性指数的分析结果表明,抗青枯病资源在油酸和亚油酸含量方面的遗传分化程度高。     

基于农艺性状指标的山西高粱地方品种核心种质构建

利用1285份山西省高粱地方品种18个农艺性状的历史数据,通过比较不同取样方法、取样比例和聚类方法组合的构建方法,确定了“多次聚类偏离度取样法+15%取样比例+欧氏距离+最长距离法”为山西省高粱地方核心种质构建的方法。192份初选核心种质和所有样本的均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率和变异系数变化率分别为0、83.33%、97.45%和119.63%。同时,在此基础上补充选择6个具有特殊性状但未选入的种质资源,最终确定198份高粱资源组成山西省高粱地方品种核心种质,取样量为15.4%。经核心种质和所有样本不同性状的均值t测验、极值和标准差比较、遗传多样性指数的t值检验以及主成分分析,最终得出核心种质的198份高粱资源能够代表山西省高粱地方品种的遗传多样性,为山西省高粱地方品种评价和利用提供了优先样本。     

中国花生核心种质中高油酸材料的分布和遗传多样性

利用代表花生基础资源的核心种质分析花生高油酸资源的分布和遗传多样性,结果表明：在花生核心种质中油酸含量高于57%的种质40份,主要分布在密枝亚种（普通型25份和龙生型8份）,少数分布在疏枝亚种（珍珠豆型6份和中间型1份）; 除了10份资源来源于国外（ICRISAT 7 份,美国1份,日本1份和韩国1份,其他种质资源来源于中国12个省市。 同时发现高油酸种质中3份资源的含油量在55%左右,分别是Zh.h4094（油酸66.70%,含油量54.99%）, Zh.h4029（油酸63.50%,含油量55.58%）和Zh.h4319（油酸59.70%,含油量56.04%; 小区产量超过3000 kg/ha 有10 份种质,前三位分别是Zh.h0883 （4086.06kg/ha）, Zh.h1182（3955.00kg/ha）和 Zh.h2910 （3741.00kg/ha）。基于植物学和产量性状分析,前5个主成份（PC）可以解释81.17% 的变异。聚类分析,在域值为0.1942时,可分为6个组。 因此中国花生核心种质中高油酸种质存在丰富的遗传多样性,而且分布较广,高油酸种质的获得对花生高油酸育种提供基础材料。     

美国花生微核心种质资源纯化系的引进与表型评价

花生种质资源是花生新品种选育和重要农艺性状遗传研究的基础材料。引进国外优异花生种质资源,并对其进行鉴定和评价对发掘优良花生种质、丰富我国花生资源遗传多样性以及合理利用种质资源进行遗传改良具有重要意义。本研究于2014-2015年连续2年在河北保定对104份引进的美国花生微核心种质资源纯化系进行了农艺性状考察和抗病性鉴定。鉴定结果表明,美国微核心种质纯化系多为匍匐型,主茎高变异范围为24.50~89.50 cm,侧枝长为39.37~99.23 cm,单株果数和单株果重分别为8.75~46.33个和8.49~29.54 g,百果重为80.76~216.72 g,单株粒数为18.25~58.00个,单株粒重为9.89~33.36 g,百仁重为25.52~74.18 g,出仁率为52.58%~76.08%。抗病性鉴定表明,部分美国微核心种质资源纯化系高抗褐斑病和网斑病,性状优良。该研究结果为花生新品种选育与遗传研究提供了优异材料和参考信息。     

花生种质资源表型性状的综合评价及指标筛选

分析花生种质资源表型性状的变异规律,构建花生种质资源的综合评价体系,筛选最优的评价指标。本研究以40份花生种质资源的17个表型性状为研究对象,利用变异系数与Shannon-Weaver指数对表型性状的多样性进行分析,采用聚类分析、主成分分析以及逐步回归分析对花生种质资源进行了综合评价和鉴定指标的筛选。结果表明:17个表型性状的变异系数变化范围为4.15%~31.82%,油酸、亚油酸以及蔗糖含量等性状变异丰富,出仁率、粗脂肪及蛋白质含量等性状较稳定;多样性指数变化范围为1.39~2.06,主茎高、百仁重及蛋白质含量等性状分布比较均匀,油酸、亚油酸及棕榈酸等性状分级及分布较不均匀。聚类分析把40份花生种质资源分为4个类群。主成分分析把17个表型性状归为5个主成分(累计贡献率80.41%,反映出17个表型性状的大部分信息),依次为花生籽粒含油量因子、籽粒含糖量因子及丰产性因子,以上因子可以较准确的评价花生种质。花生种质表型性状的综合评价由F值大小判定,F值均值为0.73,开农176的F值最高,阜花12号的F值最低。由逐步回归分析筛选出8个表型性状:单株鲜果重、百果重、出仁率、粗脂肪、蛋白质含量、棕榈酸、油酸和蔗糖含量。花生种质资源遗传多样性较丰富,综合评价F值可以为花生种质资源评价提供参考,筛选的8个表型性状可以作为花生种质资源性状评价指标。     

新疆甜瓜地方品种资源核心种质构建

新疆甜瓜地方种质资源具有丰富的遗传多样性,是新疆哈密瓜遗传改良的重要基因库。以121份新疆甜瓜地方品种为研究对象,结合按来源分组和系统聚类选择的方法,通过多重比较29个表型性状数据确定适宜的取样比例,筛选出25份地方品种为初选核心种质。在初选核心种质取样量上,人工定向补充5份优异种质和极值材料确定了核心种质,约占地方品种总数量的25%。对表型保留比例、遗传多样性指数、变异系数、表型频率方差、极差符合率、均值符合率、标准差符合率等检验参数进行了检验和评价。结果表明:调整后的核心种质除标准差符合率降低外,其余参数均优于或等于初选核心种质,更能代表原始样品;所构建的核心种质很好地保留了所有地方品种资源的遗传多样性和变异幅度。     

基于表型及经济性状构建蒜头果初选核心种质

为尽快明确天然林中蒜头果种质资源收集保存的策略和目标,本研究基于21个表型及经济性状,构建蒜头果核心种质,明确了建立蒜头果育种和保存群体的目标材料,为其资源保育提供依据。在系统聚类和优先取样法的基础上,分别利用遗传多样性法、比例法和对数法,设定10%、20%和30%3种取样比例,产生7种构建策略;采用8个参数评价7种策略构建的核心种质,得到参数最优的核心种质;采用4重方法验证核心种质的有效性和代表性。结果表明,(1)“优先取样法+遗传多样性法+30%取样比例”形成的核心种质,8个评价参数最优,核心种质包含28个样本,取样比例为28.87%。(2)4种验证方法均表明,构建的核心种质具有较好的代表性。多样性指数的t检验表明,核心种质与原种质在21个性状上的多样性指数差异均不显著(0.05);符合率检验表明,核心种质与原种质在21个性状上的均值、极大值、极小值和多样性指数的符合率均在80%以上;主成分检验表明,核心种质与原种质具有相近的特征值、贡献率和累计贡献率;核心种质与原种质的样品分布表明,两者具有相似的分布结构。研究认为,构建的蒜头果核心种质具备代表性、有效性和实用性等特征,可作为蒜头果种质资源收集保存和建立育种群体的依据。     

高粱种质资源的多样性和利用

全世界收集到的高粱种质资源168500份,其中国际热带半干旱地区作物研究所有36774份,占总数的21.8%,美国42221份,占25.1%,印度20812份,占12.4%,中国12836份,占7.6%,其他国家55857份,占33.1%。上述国际研究所和国家在对高粱种质资源进行收集、整理、登记的基础上,对其遗传的多样性和各种性状做了鉴定,从中筛选出许多具有优良农艺性状、品质性状、抗性性状的资源,满足了高粱遗传改良的需要,成为当代和未来人类有价值的资源。建立核心种质对种质资源的保存、维护和利用是一种经济、实用和有效的方法。     

国际半干旱热带地区作物研究所花生微核心种质含油量及脂肪酸分析与鉴定

以国际半干旱热带地区作物研究所(ICRISAT)花生微核心种质为材料,系统分析测试含油量和脂肪酸组成。分析结果表明,ICRISAT花生微核心种质的含油量平均为51.67%,变异范围49.16%~55.44%,珍珠豆型资源的含油量高于其他类型,发掘出高油种质1份。在主要脂肪酸中,棕榈酸平均含量10.74%,变异范围7.9%~13.5%;硬脂酸2.85%,变异范围1.8%~3.9%;油酸46.36%,变异范围37.0%~64.7%;亚油酸32.86%,变异范围18.0%~40.4%;饱和脂肪酸含量19.21%,变异范围15.2%~22.1%。普通型花生的油酸含量高于其他类型,而亚油酸和棕榈酸含量低于其他类型。发掘出高油酸种质4份,低棕榈酸种质19份,低饱和脂肪酸种质7份。通过脂肪酸组成的分析,高油酸种质和低饱和脂肪酸种质均同时具备低棕榈酸的优良特性。SSR分析结果表明,这些种质的遗传差异相对较大。根据5对SSR引物的扩增结果,绘制了20份资源的分子指纹图谱,为这些优质资源的保护和有效利用奠定了基础。     

A mini core subset for capturing diversity and promoting utilization of chickpea genetic resources in crop improvement

A core collection is a chosen subset of large germplasm collection that generally contains about 10% of the total accessions and represents the genetic variability of entire germplasm collection. The purpose of a core collection is to improve the use of genetic resources in crop improvement programs. In many crops the number of accessions contained in the genebank are several thousands, and a core subset consisting of 10% of total accessions would be an unwieldy proposition. In this article we have suggested a two-stage strategy to select a chickpea mini core subset consisting of only about 1% of the entire collection held in trust at ICRISAT’s genebank (16,991 accessions). This mini core subset still represents the diversity of the entire core collection. The first stage involves developing a representative core subset (about 10%) from the entire collection using all the available information on origin, geographical distribution, and characterization and evaluation data of accessions. The second stage involves evaluation of the core subset for various morphological, agronomic, and quality traits, and selecting a further subset of about 10% accessions from the core subset. At both stages standard clustering procedure was used to separate groups of similar accessions. A mini core subset consisting 211 accessions from 1,956 core subset accessions, using data on 22 morphological and agronomic traits, was selected. Newman- Keuls’ test for means, Levene’s test for variances, the chi-square test and Wilcoxon’s rank-sum non-parametric test for frequency distribution analysis for different traits indicated that the variation available in the core collection has been preserved in the mini core subset. The most important phenotypic correlations which may be under the control of coadapted gene complexes, were also preserved in the mini core. This mini core subset, due to its drastically reduced size, will prove to be a point of entry to proper exploitation of chickpea genetic resources. Received: 20 August 2000 / Accepted: 25 September 2000     

基因型值多次聚类法构建作物种质资源核心库

采用合适的遗传模型无偏预测基因型值,用基因型值进行聚类分析,采用马氏距离计算遗传材料间的遗传距离,并用不加权类平均法（ＵＰＧＭＡ）进行聚类,根据树型图,从遗传变异相似的每组二个遗传材料中随机选取一个遗传材料,如组内只有一个遗传材料,则选取该遗传材料,对所取的所有遗传材料再次聚类、取样,直至所取遗传材料的数量为总遗传的２０％￣３０％,这些遗传材料作迷为核心聚类。用方差同质性测验、均值ｔ测验评核心资源     

小麦地方品种繁殖更新过程中的遗传多样性变化分析

采用分别保存于长期库及中期库的3个小麦地方品种的6份材料,进行了9项农艺性状及35个与农艺性状相关的微卫星标记检测,每份材料选取30个单株进行遗传多样性与遗传结构分析。结果表明:(1)更新前,3个小麦地方品种均为遗传异质性群体,在SSR位点上的异质度分别为57.14%、48.57%和5.71%。(2)在农艺性状表现上,只有温泉小麦3在株高和穗粒数上更新后比更新前显著增加,其他材料无显著差异。(3)在SSR位点多态性表现上,3个品种在更新后均发生了遗传多样性变化,8个与粒重、产量、生育期性状相关位点存在等位位点丢失现象,其中2个与粒重、生育期相关位点频率变化显著。(4)综合农艺性状调查与SSR分子标记检测结果发现,3个品种更新前后在多样性指数上无显著差异,遗传分化系数Gst分别为0.0269、0.0324和0.0380,即更新前后遗传差异分别为2.69%、3.24%和3.80%。上述结果建议,经繁殖更新的小麦种质资源能够比较完好地保持其遗传多样性和遗传结构。对于遗传异质性小麦地方品种在繁殖更新后存在遗传多样性丢失的危险,为了保证更新前后的遗传完整性,建议在繁殖更新过程中每个品种至少应保持300个单株的群体。     

Genetic differentiation in relation to seed weights in wild soybean species (Glycine soja Sieb. & Zucc.)

Seed weight is one of the most important botanical and phylogenetic characteristics. The study objective was to understand whether there is genetic difference in different seed weights of wild soybean (Glycine soja Sieb. & Zucc.). A total of 563 wild soybean samples, which belonged separately to genebank germplasm accessions (220 samples), one regional population samples (293 plants) and one natural population (150 plants), were analyzed using microsatellite markers. Of four size classes, the smallest seed size type had the highest coefficient of variation in seed weight; small and large seed types had relatively great genetic differences. In the national genebank germplasm accessions, genetic diversity gradually decreased from quantitatively dominant small and middling seed types to less frequent large seed types. In the regional and natural populations, generally, small to middling seed sizes had higher genetic diversity than the smallest and larger seed sizes. Cluster analysis revealed genetic differences in seed size traits. The semi-wild type (Glycine gracilis Skvortzow) was the most genetically differentiated from other seed sizes. However, it was also clearly shown that the phylogenic genetic differentiation among seed sizes was less than the genetic differentiation among geographical habitat populations in the wild soybean species.     

Genetic diversity of Indian garlic core germplasm using agro-biochemical traits and SRAP markers

The characterization of garlic germplasm improves its utility, despite the fact that garlic hasn't been used much in the past. Garlic has an untapped genetic pool of immense economic and medicinal value in India. Hence, using heuristic core collection approach, a core set of 46 accessions were selected from 625 Indian garlic accessions based on 13 quantitative and five qualitative traits. The statistical measures (CV per cent, CR per cent, VR per cent) were used to sort the core set using Shannon-Wiener diversity index and the Nei diversity index. In addition, the variation within the core set was tested for 18 agro-morphological and six biochemical characteristics (allicin, phenol content, pyruvic acid, protein, allyl methyl thiosulfinate (AMTHS), and methyl allyl thiosulfinate (MATHS)). Further study of the core set's molecular diversity was performed using sequence related amplified polymorphism (SRAP) markers, which revealed a wide range of diversity among the core set's accessions, with an average polymorphism efficiency (PE) of 80.59 percent, polymorphism information content (PIC) of 0.29, effective multiplex ratio (EMR) of 3.51, and marker index (MI) of 0.99. The findings of this study will be useful in identifying high-yielding, elite garlic germplasm lines with the trait of interest. Since this core set is indicative of total germplasm, these selected breeding lines will be used for genetic improvement of garlic in the future.